专利名称：用于分配无线通信系统的信道化代码的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，尤其是涉及在具有多个天线的无线通信系统中用于分配信道化代码的方法和装置。
背景技术：
由于无线通信系统的快速发展，对通过支持高容量数据传输和高数据传输速率的无线接口提供各种类型的多媒体业务(例如，视频、照片、动画、音乐、游戏等)的需求增加了。因此，允许更有效的使用有限带宽的方法变的更关键。为了处理这些问题，开发了使用多个天线的新的数据传输技术，并且所谓的“MIMO”(多输入多输出)技术是这样的一个范例。
图1和2显示了用于PARC(每天线速率控制)MIMO系统的发送端和接收端的结构。
如图1所示，MIMO系统的发送端包括去复用器(Demux)10，其分离(分开)输入的高速数据流给多个发射天线(Ant1-Antn)，码元编码单元11，其通过对与输入的数据流分开的每个子流进行编码来产生码元，信道化编码单元12，其将信道化代码(C1-Cn)分配给从该码元编码单元11输出的码元，加法器13，将由该信道化编码单元12编码的码元相加，扰频单元14，其向从该加法器13输出的码元分配扰频码(S1-Sn)，和多个发射天线(Tx1-Txn)，其发射由该扰频单元14扩展的码元。注意，该扰频码S1-Sn通常是相同的代码。
该码元编码单元11执行信道编码、交织和映射操作以产生码元，并且也执行分离产生的码元的功能。该信道化编码单元12向该分开的码元分配信道化代码(C1-Cn)并且扩展该码元，而该扰频单元14对由分配给其的信道化代码扩展的码元进行扰频。
在现有技术中，如图2所示的该MIMO系统的接收端包括干扰信号消除单元20，其从接收的信号中消除干扰信号，MMSE检测器21基于在从该干扰信号消除单元20输出的信号中发现具有最大SINR(信号干扰噪声比)的信号而执行MMSE(最小均方误差)线性转换，解扩展单元22，其对该MMSE检测器21的输出解扩展，多路复用器(MUX)23，其多路复用该解扩展的信号，码元检测单元24，其处理该多路复用信号，并且检测其中的子流，信号重构单元25，其将由该码元检测单元24检测的子流重构为与接收的信号相同(或相似)的格式，和信号分配单元26，其通过分配由该码元检测单元24顺序检测的子流来形成数据流。
该干扰信号消除单元20包括用于从接收的信号中删除在该码元检测单元24重构的子流的多个缓冲器。该解扩展单元22包括多个解扩展器，通过使用在该发送端分配给相应子流的代码来执行解扩展。
具有上述结构的现有技术MIMO系统执行以下操作。
由该去复用器10将该高速数据流去复用为与发射天线的总数相等的多个子流。每个去复用的子位流在该码元编码单元11中经历信道化编码和交织并且映射为码元。根据信道化代码的总数将相应的码元再次分离/分开(去复用)。
该信道化编码单元12将信道化代码(C1-Cn)分配给分开的码元，并且在加法单元13中将具有分配给其的信道化代码的码元添加给一个码元。该扰频单元14向从该加法单元13中输出的码元分配扰频码，并且通过该发射天线(Tx1-Txn)发送。通常，分配给码元的扰频码是相同的代码。
该接收端的MMSE检测器21在通过该接收天线(Rx1-Rxn)接收的信号中检测具有最大SINR(信号干扰噪声比)的信号，并且执行MMSE(最小均方误差)线性转换。在解扩展单元22对该MMSE检测器21的输出解扩展，并且在该多路复用器23将该输出组合为一个信号。该码元检测单元24检测从由该多路复用器23输出的信号中检测发送码元，并且对于作为第一流的检测执行逆映射和逆交织操作。
该信号重构单元25将由该码元检测单元24检测的第一子流重构为接收信号的形式，并且输出给该干扰信号消除单元20，其从在缓冲器中存储的接收信号中消除该重构信号，然后输出给MMSE检测器21。
因此，在剩余的信号中，该MMSE检测器21在具有最大SINR(信号干扰噪声比)的信号上执行MMSE(最小均方误差)线性转换，并且该MMSE检测器21的输出通过该解扩展单元22和该多路复用器23，并且输入到检测第二子流的码元检测单元24中。
该信号重构单元25重构由该流检测单元24检测的第二子流，并且输出给该干扰信号取消单元20，其从在缓冲器中存储的信号中消除该重构的信号，并输出给该MMSE检测器20。然后，重复执行上述解释的程序，以便该码元检测单元24顺序地检测子流。
因此，当该码元检测单元24检测所有子流时，由该信号分配单元26分配检测的多个子流以用于单个数据流。
以下，将更详细的解释在发送端向该发送码元分配信道化代码的方法。
图3是显示在根据现有技术的移动通信系统中信道化分配方法的流程图。
通常，当发送一定数据给多个终端(例如，用户设备)(UE1-UE8)时，第一个发送导频信号用于和每个终端初始同步。该终端(UE1-UE8)接收涉及每个发射天线和每个接收链路的状态的导频信号，并且向基站发送信道质量信息(CQI)。在此，该CQI可以是，例如，“发送合理比特数”(transmit possible bit number)，即，由每个终端发送的用于每个发射天线的比特数(bps/Hz)。
根据发射天线，从该终端接收CQI信息的基站从该CQI信息中选择MSC(调制代码集)，为了支持高数据传输速率可向每个终端发送该MSC(S10，S11)。然后，相对于所有天线，该基站选择具有高“发送合理比特数”的终端，并且向选择的终端分配信道化代码(S12)。即，将信道化代码顺序的分配给将要发送的选择的终端的码元(S13)。
图4显示了当存在4个发射天线、8个用户和4个信道化代码时，分配信道化代码的示例。
如图4所示，因为假设最大值“发送合理比特数”对于UE1最大，并且对于UE2最小，即，根据“发送合理比特数”大小的顺序是UE1＞UE3＞UE8＞UE7＞UE6＞UE4(＝UE5)＞UE2，该基站通过4个发射天线(Txl-Tx4)顺序的分别分配C1、C2、C3和C4到UE1、UE3、UE5和UE6的每个码元，而对于剩余的终端(UE2、UE4、UE5和UE6)不分配信道化代码。
当完成信道化代码的分配时，基站对具有分配给其的信道化代码的终端的码元进行多路复用，并且通过每个发射天线(Tx1-Tx4)发送(S14，S15)。
通常，对于在发送和接收端使用多个天线的MIMO系统，用于每个发射天线的信道质量是不同的。因此，即使认为在基站和终端之间的链路质量是好的，而实际上，可认为某些链路非常好，而可认为其他链路非常坏。在该情况下，链路自适应程序，如AMC(自适应调制和编码)用于提供较高的调制方法(如QAM(正交幅度调制))以便最大化系统吞吐量。
当在MIMO系统中许多用户同时接收业务时，该基站使用信道化代码以区分每个用户。然而，如果信道化代码的总数小于用户的总数，并且使用现有技术的信道化代码分配方法，存在一种情况，其中不能有效的使用有限的信道资源。即，如图4所示，当存在8个用户和使用4个信道化代码时，则不分配给某些终端(即，UE2、UE4、UE5和UE6)任何信道化代码，并因此利用信道资源的效率被不希望的降低。这是因为现有技术的信道化代码分配方法通过为每个天线确定最大值“发送合理比特数”(即，信道状态或情况)来执行信道化代码的分配。
另外，根据现有技术，如果认为在基站和终端之间的链路的质量都是恶劣时(即，当在发送/接收天线之间的一些链路是好的，而其他链路是坏的)，使用低MCS(调制和编码集)或者对于这些分配给坏链路的信道不发送数据流。因此，信道使用的效率被降低，并且实际上，在接收端的数据流检测性能被降低。
本发明也涉及在MIMO(多输入多输出)无线通信系统中发送信号以允许更有效的使用资源。
使用天线信号处理技术的传输方法可分类为开环过程和闭环过程。该开环过程是可以实施代码再用技术和天线分集技术的方法，由此移动台不需要向基站提供信道信息的反馈。该闭环过程使用通过利用信道信息获得的用于多个天线的加权信息(W)，该信道信息在接收端测量并从接收端反馈，并且对于要发送的信号，相应的加权值用于每个天线。
该MSB(多流波束形成)或PSRC(每个流速率控制)MIMO系统是一种FDD(频分双工)型闭环MIMO系统。
图7描绘了根据现有技术的MSB MIMO系统结构。该发送端710包括接收源数据比特的去复用单元711；调制单元713，其对从该去复用单元711发送的每个码元执行调制分配，并且从该接收端(后面解释)接收反馈；权向量乘法器715，其将从该调制单元713发送的每个调制分配的码元乘以权向量，并且从该接收端(后面解释)接收反馈；以及多个发射天线(Tx1至TxM)，其允许信号通过MIMO信道传输。
该发送端通过由接收端估计的信道矩阵的本征分解来考虑每个特征值的大小。对于具有相对大的特征值的这些信道区域，应用高阶调制方法(如64QAM、16QAM等)，而对于具有相对小的特征值的这些信道区域，应用低阶调制方法(如，BPSK、QPSK等)。为了维持通过各自不同的数据流发送的码元的独立性，将信道矩阵的本征向量分别乘以该码元，然后发送。
即，相同的调制方法不用于通过每个传输流发送的所有码元，但是接收该发送端的信道状况(即，状态或情况)作为来自该终端的反馈，并且根据信道状况，对于每个流使用合适的调制方法。在此，可以理解为了确定用于每个接收天线的调制方法，该接收端需要与在该发送端使用的相同的算法。
而且，对于通过每个流以各自不同的方式发送的码元，通过信道矩阵的本征分解获得的本征向量分别与该码元相乘，并且发送，其允许信道区域相关性被利用到最大值，并且保持传输流中的独立性。
对于具有本征值(通过信道矩阵的本征分解获得)小于特定值的相对小的信道区域，不发送码元，以防止对于从该发送端发送的码元在接收端产生错误的可能性。
虽然如此，因为码元被分配以便高阶调制用于具有良好信道状态的流，通过所有发射天线发送的比特总数增加了，由此帮助吞吐量的增加。因此，通过使该发送端防止(提前)在通过使用具有小的本征值的本征向量产生的信道区域中的码元传输，可以提高整体通信质量，由此无论如何码元传输将是无用的。
如图7所示，该MSB MIMO系统具有数量为M的发射天线，和数量为N的接收天线。如果H‾‾]]>涉及该信道矩阵，其中信号矢量在接收端被接收之前通过(通过M个发射天线分别不同地发送)，该接收端估计该信道矩阵(H‾‾),]]>并且通过反馈发送给发送端，通过在接收端执行的本征分解获得每个本征值和本征向量值。换句话说，可以比较该本征值，并且如果该发送和接收端具有预定义的调制方法分配表，则将用于每个流的对应于该调制方法的索引值(也存储在表中)可反馈给发送端。
如图7所示，该接收端720包括多个接收天线(Rxl至RxN)，其通过MIMO信道接收来自该发送端710的信号；检测单元721，其通过使用强制归零或MMSE方法处理该接收的信号；共轭乘法单元723，其将共轭值(在发送端710相乘的加权向量)与从该检测单元721输出的码元相乘解调单元725，其通过使用分配给该码元的调制来执行解调；和多路复用单元727，其执行多路复用以输出接收数据。而且，还包括信道估计器722，其也接收来自该接收天线(Rxl至RxN)的信号，和本征分解单元724，其处理该信道估计器722的输出，并且将该结果反馈给发送端710。在此，将该本征向量信息反馈给该加权向量乘法器715，而将该本征值信息反馈给该调制单元713。
该接收端通过在每个码元上执行波束形成，并通过使用通常公知的强制归零技术或MMSE技术来估计(推断)在该发送端产生的信号向量。然后，该加权向量的共轭值(在发送端乘以每个码元)与该信号向量相乘，以获得(检测)每个码元。此后，根据相应的调制方法来调制通过每个发射天线发送的码元，由此确定从该发送端发送的比特，并且执行乘法以重构从该发送端发送的比特流。
对于现有技术的MSB MIMO系统，通过下面的等式(1)可以概括对每个码元形成波束的方法S‾=w1‾s1+w‾2s2+Lw‾MsM---(1)]]>在此， 是指在用于每个码元的波束形成中使用的加权向量，S到SM是指数据码元，而S是指在为每个码元执行波束形成之后的信号向量。从独立比特流中构成码元S1，……SM中的每个码元，该独立比特流是从数量为M的独立编码块中输出的。
不使用相同的调制方法调制从每个发射天线发射的码元，但是接收每个天线的信道状况(状态)信息作为来自该终端的反馈，并且分别通过根据每个信道状态确定的调制方法来执行调制。
因此，对于贯穿等式(1)的码元，比较该信道矩阵的本征值，并且使用各自不同的调制。即，基于执行该信道矩阵的本振分解，将高阶调制分配给具有相对高的本征值的这些流，并且将低阶调制分配给具有相对低的本征值的这些流。在此，假设对应于最大本征值的本征向量与具有下标1的流相乘，并且对于此后的其他流，根据该本征值的大小顺序，本征向量顺序的与其相乘。
用于获得与每个码元相乘的加权向量的方法可概括如下。
如果H‾‾]]>是指信道矩阵，其中信号矢量(通过M个发射天线不同发送的)在接收端接收之前经过，并且如果该接收端具有N个接收天线，该信道矩阵是N*M矩阵。如果导频码元(该发送和接收端已经知道的)或分开的导频信道从该发送端的每个天线发送，则该接收端可推断该信道矩阵的每个分量。
对于该信道矩阵H‾‾]]>该接收端执行本征分解。在该系统中，因为假设在发送端在该天线矩阵中天线的数量大于在该接收端的天线数量，该信道矩阵H‾‾]]>不是方阵，并且因此在该信道矩阵本身不能执行本征分解，由此代替执行 的本征分解。
H‾‾HH‾‾⇒λ1e‾1+λ2e‾2+L+λMe‾M---(2)]]>在此，H是指埃尔米特计算，λM是指该矩阵 的本征值，并且eM是指本征向量。
通常，当根据在发送端的天线的数量，从该发送端完全发送码元时，因为每个本征向量保持正交特性，该信号可以通过将独立的加权向量与每个码元相乘来发送。
如在等式(1)中，如果基于在每个码元上执行波束形成来发送信号，则该接收端执行如下信号处理。由于在将独立的加权向量与每个码元相乘后发送信号，通过利用通常公知的强制归零或MMSE方法可以推导出S，并且在发送端将加权向量与每个码元相乘用于发送来自发送端的信号，由此由该接收端接收的信号可表示为如下等式(3)R‾=H‾‾S‾+n‾---(3)]]>其中，n是指AWGN(加性白高斯噪声)。
如果通过使用强制归零将加权向量与每个码元相乘来发送的信号向量S被推导为信号向量 该信号向量可表示为如下等式(4)S‾^=[H‾‾HH‾‾]-1H‾‾HR‾---(4)]]>如果通过使用MMSE将加权向量与每个码元相乘来发送的信号向量S被推导为信号向量 该信号向量可表示为如下等式(5)S‾^=[αI‾‾+H‾‾HH‾‾]-1H‾‾HR‾---(5)]]>在此，α加性信号干扰噪声比，并且 是指单位矩阵。如果通过使用强制归零或MMSE方法将加权向量与每个码元相乘来发送的信号向量S被推导为信号向量 并且将该加权向量的共轭值(与每个码元相乘并且从该发送端发送)与该推导的信号向量相乘，以便可以推导从该发送端发送的码元S1至SM以获得该推导的码元 至 其可以表示为如下等式(6)s^1=w‾1HS‾^......sm^=w‾MHS‾^---(6)]]>然后根据它们各自的调制方法调制该推导的码元 至 以便在分配给每个码元之前，可以确定比特。而且，在码元的比特通过每个天线发送之后，通过多路复用确定从该发送端发送的比特流。
当从每个发射天线发送各自不同的码元时，除了基于将本征向量(信道矩阵的)与每个码元相乘来传输之外，该接收端也相对的将通过本征分解获得的本征值(信道矩阵的)进行比较，以便考虑每个天线的信道状态(状况)，用于确定信道编码和通过每个天线发送的码元的调制方法。
为了获得加权向量，该加权向量与从每个发射天线独立发送的码元相乘，必须在接收端执行推导的信道矩阵的本征分解。在此，不需要额外的计算，因为通过本征分解可以一起获得本征值和本征向量。
即，不向从每个发射天线发送的码元应用相同的调制方法，但是接收每个信道区域状态作为从该终端的反馈，并且根据用于基于信道状态的每个流来确定使用的合适的调制方法。这样，通过比较用于等式(1)中的S1至SM的信道矩阵的本征值，使用各自不同的调制方法。
因此，基于执行信道矩阵的本振分解，将高阶调制分配给具有相对高的本征值的这些流，并且将低阶调制分配给具有相对低的本征值的这些流。
当然，在确定在每个流中将被发送的码元的信道编码方法和调制方法后，在通过使用作为加权向量的在接收端获得的信道矩阵的本征向量来执行每个码元的独立波束形成中没有变化。在此，确定分配给每个天线的调制和编码方案(MCS)的方法如下。
使用通过等式(2)所示的本征分解获得的本征值确定分配给每个流的调制方法，首先确定每个本征值的相应比(λ1∶λ2∶L∶λM)(respective ratio)。
通过这些比例，如果最小本征值小于阈值，在由相应本征向量产生的信道区域中不发送码元。对于下一个最小本征值，使用低阶MCS(调制和编码集)，而高阶MCS用于最大本征值。对于中间本征值，基于该值的相对比较，使用中阶MCS。
然后，在通过仿真测试不同的信道状态(状况)进行确认之后，调制分配表可用于选择适合用于该信道状态的要求的调制和编码组合。
然而，当在现有技术MSB MIMO系统中多个终端接收业务时，使用信道化代码以区分该终端。通过本征向量的正交特性可区分通过一个终端同时发送的多个数据流。
图8描述了一个表以解释当多个终端同时接收业务，并且信道化代码的数量小于终端数时，在现有技术MIMO系统中分配无线资源的方法。其显示了一个范例，其中存在8个终端并且使用4个信道化代码。在此，只有终端1、3、7和8分配有信道化代码并且能通信，而终端2、4、5和6没有分配信道化代码(尽管存在可用的无线资源)，并由此不能通信。
如图8所示，如果在现有技术MIMO系统中的信道化代码的数量小于终端的数量，由于缺乏信道化代码，不能分配信道资源，尽管存在可用的信道资源。
而且，排除当在基站和多个终端之间的所有信道链路的质量是良好的情况，即，当一些发送信道链路是好的，而其他是坏的时，不发送分配给坏链路的数据流，或者通过使用低阶MCS(调制和编码方案)来发送数据流，由此不能有效的利用信道资源。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于在移动通信系统中分配信道化代码的装置和方法，其能够增强接收端的码元检测能力。
本发明的第二个目的是提供一种用于在移动通信系统中分配信道化代码的装置和方法，其能够改善有限信道资源的利用效率。
本发明的第三个目的是提供一种用于在移动通信系统中分配信道化代码的装置和方法，其能够允许用户通过天线共享信道化代码。
本发明的第四个目的是提供一种用于在移动通信系统中分配信道化代码的装置和方法，其能够增加可以通过信道化代码发送的数据的吞吐量。
为了至少在整体或部分中实现上述目的，提供一种用于多个天线通信系统的传输方法，该方法包括从终端接收信道信息，基于接收的信道信息为每个发射天线分配信道化代码，并且根据该分配的信道化代码通过每个天线发送数据。
为了至少在整体或部分中实现上述目的，提供一种具有多个天线的基站装置，该装置包括接收机，其从终端接收信道信息，分配单元，其基于接收的信道信息为每个发射天线分配信道化代码，和发射机，其根据该分配的信道化代码通过每个发射天线来发送数据。
当在移动(无线)通信系统中分配信道化代码时，发明人通过开发用于提高MIMO系统的接收端的码元检测性能来认识和处理了至少现有技术中上述解释的缺点。结果，可以提高使用信道资源的效率，可以增加数据吞吐量，并且根据发射天线，在用户之间可以共享信道化代码。
从广义来说，本发明的方面涉及根据发射和接收天线之间的信道质量，用于每个天线的信道化代码分配。基于从每个终端发送的信道质量信息(CQI)可以确定该信道质量，并且通过使用用于每个终端的每个天线的“发送合理比特数”可以映射该CQI。
接收该信道质量信息，根据该信道质量信息，将信道化代码顺序地分配给每个天线，并且执行数据传输。
而且，通过开发用于MIMO系统的信号发送方法，发明人认识和处理了现有技术的问题，在该方法中当终端数大于信道化代码数时，由多个终端共享信道化代码，以便更有效的利用无线资源。
图1描绘了根据现有技术的PARC(每天线速率控制)MIMO系统的发送端；图2描绘了根据现有技术的PARC(每天线速率控制)MIMO系统的接收端；图3描绘了根据现有技术显示用于移动通信系统的信道化代码分配方法的流程图；图4描绘了当存在四个发射天线、八个用户和四个信道化代码时，用于图3分配信道化代码的示例；图5描绘了根据本发明实施例的显示用于移动通信系统的信道化代码分配方法的流程图；图6描绘了当存在四个发射天线、八个用户和四个信道化代码时，用于图5分配信道化代码的示例；图7描绘了根据现有技术的MIMO系统的框图；图8描绘了根据现有技术的MIMO系统的当信道化代码数小于终端数，并且多个终端同时接收业务时，用于解释用于无线资源的分配方法的表格；图9描绘了根据本发明实施例的MIMO系统的框图；
图10描绘了在根据本发明实施例的MIMO系统中的当信道化代码数小于终端数，并且多个终端同时接收业务时，用于解释用于无线资源的分配方法的表格。
具体实施例方式
通常，在发送和接收端使用多个天线的MIMO系统中，每个发射天线的信道质量，即，尽管该发射天线的整体信道质量相对于一定终端(用户)是令人满意的，但是在每个天线和各种终端之间的信道质量可能不是令人满意的。因此，即使认为在基站和终端之间的链路质量是良好的，但实际上，可能存在一些链路被认为是非常良好的，而其他链路认为是恶劣的。
因此，与现有技术不同，当分配信道化代码时，现有技术考虑相对于所有天线的最大“发送合理比特数”，而本发明提供一种方案，当分配信道化代码时，其为每个天线确定最大“发送合理比特数”。
而且，根据现有技术，在MIMO系统中，当多个用户同时接收业务时，如果信道化代码的数量小于用户数，存在这种情况，即对于特定的发射天线，不向具有良好的信道质量的用户分配信道化代码，尽管整个发射天线的信道质量不是令人满意的。
因此，本发明提供一种方案，其中根据发生天线，在用户之间可以共享信道化代码，以允许更有效的使用数量有限的信道化代码。
图5描绘了根据本发明实施例的显示用于移动通信系统的信道化代码分配方法的流程图。
如图5所示，当向多个终端(UE1-UE8)发送数据(即，数据流)时，基站首先发送导频信号，用于和终端的初始化同步。
接收该导频信号的终端(UE1-UE8)确定在该发射天线(阵列)和接收端之间的每个链路的状态(状况)，并且向基站发送表示该链路质量的CQI数据。在此，可通过，例如依照每个发射天线的发送合理比特数(bps/Hz)来映射该CQI数据。
该基站从该终端接收用于每个天线的CQI数据(S20)，并且从相应的CQI中选择可发送给每个终端的MCS(调制代码集)(S21)。然后，该基站选择一个天线，并且然后选择具有较大的发送合理比特数的多个终端，由此选择的终端的总数等于信道化代码数(S22、S23)。在选择终端后，该基站向选择的终端顺序地分配信道化代码(S24)。
图6描绘了当存在四个发射天线、八个用户和四个信道化代码时，分配信道化代码的示例。
如图6所示，“发送合理比特数”，即通过发射天线(Tx1)可以发送给终端UE1、UE6、UE7和UE8的比特数是4bps/Hz，可以发送给终端UE3的比特数是2bps/Hz，并且可以发送给终端UE5的比特数是0bps/Hz。
因此，如果首先选择发射天线Tx1，该基站将选择具有较大“发送合理比特数”的终端(即，选择UE1、UE6、UE7和UE8)，并且信道化代码(C1-C4)将顺序地分配给码元，该码元将发送给所选的终端(UE1、UE6、UE7和UE8)。由于这样，当在发送码元给多个终端(用户)中使用多个信道化代码时，该终端可以共享信道化代码，并且共享相同的信道化代码的这些终端接收通过各自不同的天线发送的码元。
然后，该基站检查用于相应发射天线(Tx1)的代码分配是否已经完成(S25)，如果代码分配未完成，则重复地执行S23之后的步骤，并且如果用于相应天线的代码分配完成，则检查是否存在其他任何剩余的天线(S26)。
如果作为检查步骤的结果存在剩余的天线，相对于发射天线Tx2至Tx4，重复执行S22之后的步骤，并且作为检查步骤的结果不存在剩余的天线，该基站通过每个发射天线(Tx1-Tx4)多路复用并发送已经分配信道化代码的终端的码元(S27)。
因此，如图6所示，如果使用本发明的信道化代码分配方法，大量的终端可使用数量有限的信道化代码，因为依照每个发射天线，多个终端可以共享信道化代码，这与对一个一定终端使用一个一定的信道化代码的现有技术方法不同。特别的，本发明允许根据发射天线，由用户共享信道化代码，由此增加通过使用每个信道化代码发送的数据的吞吐量。即，在现有技术中，信道化代码C1可用于发送48bps/Hz的数据流，而本发明允许相同的信道化代码C1用于发送58bps/Hz的数据流。
根据本发明，如果信道化代码的总数小于接收一定业务的终端的总数，在MIMO(多输入多输出)系统中的数据传输方法允许同一信道化代码分配给一个以上的终端。
当由多个终端共享信道化代码时，有必要在终端内进行区分。这样做，只有当与终端的数据流相乘的加权向量的相对的相关值小于特定阈值时，才允许信道化代码共享。因此，相对于每个终端，允许来自其他终端的一定级别的干扰(由代码共享的效果引起)，以便可以区分多个终端中的数据流。
本发明的该MSB(多流波束形成)MIMO系统假设存在M个发射天线，对使用相同的信道化代码(诸如在PARC MSB中)的每个数据流分开编码，并且分别向其添加CRC(循环冗余检验)码。
图9显示了根据本发明的闭环MSB MIMO系统的示例性结构。可以理解根据本发明的该结构与现有技术图7的结构相同，除了额外的使用控制模块(例如，多用户加权控制器917)，该控制单元考虑多个用户终端，并且提供合适的信号处理。即，该多用户加权控制器917从该本征分解单元924接收反馈，该本征分解单元输出本征向量反馈和本征值反馈。该多用户加权控制器917处理该反馈信息，并且向多个去复用单元(911a-911c)、该调制单元913和该加权向量乘法器915提供输出，用于执行在下面详细描述的本发明的分配方法。
图10描绘了在根据本发明实施例的MIMO系统中，当信道化代码数小于终端数，并且多个终端同时接收业务时，用于解释用于无线资源的分配方法的表格。
作为示例，存在8个终端(即，用户设备UE)和在终端之间共享的4个信道化代码。
由此，只有终端1、3、7和8分配了信道化代码并且能够通信，而没有向终端2、4、5和6分配信道化代码(尽管存在可用的无线资源)，并由此不能通信。
在此，应当理解可以清楚的区分用于具有信道化代码C1、C2、C3和C4的终端的数据流。即，UE1的数据流1、2和3；UE2的数据流1；UE3的数据流1、2和3；和UE6的数据流1和2都分别使用不同的信道化代码，由此可以无干扰的进行区分。然而，例如，该UE1的数据流1、2和3以及UE4的数据流1使用相同的信道化代码，由此需要对这些进行区分的方式。
由于MSB(多流波束形成)技术的特点，通过具有相应正交特性的本征向量属性可以区分终端的相同数据流，即，数据流1、2和3。
用于UE4的数据流1的本征向量不具有与用于UE1的数据流1、2和3的本征向量正交的特性。因此，为了在不同的终端(诸如UE1和UE4)之间共享信道化代码，在与通过信道化编码发送的数据码元相乘的本征向量之间的相关值必须低于一定阈值。这可以通过下面的等式(7)表示S‾=w‾11s11+w‾21s21+w‾31s31+w‾41s41---(7)]]>在此，wki是指与Kth终端的ith流相乘的本征向量，ski是指从Kth终端的ith单独编码块输出的单独比特流产生的码元，S是指在每个码元上执行波束形成之后的信号向量。即，因为在UE1的加权向量集{w11，w12，w13}和UE4的加权向量集{w14}之间不存在正交特性，只有当在这两个集合的元素之中的相关值(ri,11,4=w‾i1·w‾14(i=1,2,3))]]>低于一定阈值时，允许共享信道化代码。当以更多的通用方式表示上述技术时，用于允许信道化代码共享的多个终端的加权值集合的状况可表示为如下等式(8){w‾ik/w‾ik·w‾jl<Cth,k=1,...,K,l=1,...,Mk,j=1,...Ml}---(8)]]>在此，K和i是指终端数，下标i，j是指用于每个终端的本征向量的索引。
众所周知，在发送端和接收端使用多个天线导致数据传输速率增加和通信质量的改善。对于向多个终端(用户)提供业务的MIMO系统，并且如果信道化代码的数量有限，本发明提供在多个终端中的每个发射天线共享信道化代码，以便通过使用每个信道化代码发送的数据的吞吐量增加。
因此，本发明提供一种用于多个天线通信系统的传输方法，该方法包括从终端接收信道信息的步骤，基于接收的信道化信息，为每个发射天线分配信道化代码，并且根据分配的信道化代码通过每个发射天线发送数据。
而且，由于本发明可在通信系统的发送端实施，本发明提供一种具有多个发射天线的基站装置，包括从终端接收信道信息的接收机，和分配单元，其基于接收的信道信息为每个发射天线分配信道化代码，和发射机，其根据该分配的信道化代码通过每个发射天线来发送数据。
如上所述，对于每个天线，通过利用对每个发射天线的信道化质量不同的事实，本发明根据该信道质量(即，可以发送的比特的最大数)向每个发射天线顺序地分配信道化代码。即，相对于每个天线，基于从终端发送的CQI(信道质量信息)，该基站向具有良好质量信道状态的用户顺序地分配信道化代码。作为以该方式分配信道化代码的结果，在多个用户之间能共享该信道化代码，并且每个用户可以接收通过不同天线发送的数据。
因此，本发明通过使用最佳信道允许码元的传输，因此导致与一个信道化代码有限的只用于一个用户的现有技术相比，能更有效的使用信道资源。特别的，本发明根据发射天线允许在多个用户之间的信道化代码共享，造成高数据吞吐量，且通过使用每个信道化代码可以发送该数据。
另外，仅为了示例的目的，本发明已经参考包含的附图进行了描述。本领域技术人员应当理解本发明的各种修改和等效的其他实施例是可能的。因此，下面的权利要求定义了本发明的技术保护的范围和技术本质。
权利要求
1.一种用于多个天线通信系统的传输方法，该方法包括从终端接收信道信息；基于接收的信道信息为每个发射天线分配信道化代码；和根据该分配的信道化代码通过每个天线发送数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中该信道信息与通过每个终端的每个天线发送的比特数有关。
3.如权利要求1所述的方法，其中该信道信息与将用于数据传输的信道的质量、状况或状态有关。
4.如权利要求1所述的方法，其中根据能被发送的比特数，向多个终端顺序地执行信道化代码的分配。
5.如权利要求4所述的方法，其中通过向能够发送最大数量的比特的这些终端首先分配信道化代码，然后向能够发送下一个最大数量的比特的终端分配信道化代码来执行顺序地分配。
6.如权利要求4所述的方法，其中该分配导致由多个终端共享单个信道化代码。
7.如权利要求1的方法，其中在闭环MIMO(多输入多输出)通信系统中执行接收、分配和发送步骤。
8.如权利要求7所述的方法，其中该MIMO系统使用MSB(多流波束形成)技术。
9.如权利要求8所述的方法，其中当用于区分终端的信道化代码的数量小于接收业务的终端的数量时，基于该信道状态向多个终端分配相同的信道化代码。
1O.如权利要求9所述的方法，其中只有当用于共享所述信道化代码的终端的一组加权值的相关值低于一定的阈值时，分配相同的信道化代码。
11.一种具有多个发射天线的基站装置，该装置包括接收机，其从终端接收信道信息；分配单元，其基于接收的信道信息为每个发射天线分配信道化代码；和发射机，其根据该分配的信道化代码通过每个发射天线来发送数据。
12.如权利要求11所述的装置，其中该信道信息与通过每个终端的每个天线发送的比特数有关。
13.如权利要求11所述的装置，其中该信道信息与用于数据传输的信道的质量、状况或状态有关。
14.如权利要求11所述的装置，其中根据能够被发送的比特数，向多个终端顺序地执行信道化代码的分配。
15.如权利要求14所述的装置，其中通过向能够发送最大数量的比特的这些终端首先分配信道化代码，然后向能够发送下一个最大数量的比特的终端分配信道化代码来执行顺序地分配。
16.如权利要求14所述的装置，其中该分配导致由多个终端共享单个信道化代码。
17.如权利要求11所述的装置，其中在闭环MIMO(多输入多输出)通信系统中执行接收、分配和发送步骤。
18.如权利要求17所述的装置，其中该MIMO系统使用MSB(多流波束形成)或PSRC(每天线速率控制)技术。
19.如权利要求18所述的装置，其中当用于区分终端的信道化代码的数量小于接收业务的终端的数量时，基于该信道状态向多个终端分配相同的信道化代码。
20.如权利要求19所述的装置，其中只有当用于共享所述信道化代码的这些终端的一组加权值的相关值低于一定阈值时，分配相同的信道化代码。
全文摘要
一种用于MIMO(多输入多输出)系统的数据传输方法，该方法通过从终端接收信道化信息，基于接收的信道信息为每个发射天线分配信道化代码，以及根据分配的信道化代码通过每个天线发送数据而允许多个终端根据信道状态共享信道化代码。当存在多个用户终端，并且如果信道化代码的数量是有限的，即，当用于区分该终端的信道化代码的总数小于终端的总数，在多个终端中，执行通过发射天线共享信道化代码，以便增加通过使用每个信道化代码发送的数据的吞吐量。
文档编号H04B7/02GK1792044SQ200480013218
公开日2006年6月21日 申请日期2004年5月12日 优先权日2003年5月15日
发明者徐东延, 金奉会, 沈东熙, 具炫熙 申请人:Lg电子株式会社